2023-2024学年高二上学期物理期末模拟卷

2023-2024学年高二上学期物理期末模拟卷

考试时间：90分钟满分：100分一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分）下列说法正确的是（）

A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的

B.物体带负电是因为它失去了正电荷

C.电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比

D.电容器的电容与它所带的电荷量成正比，与两极板间的电压成反比真空中有两个完全相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，相互之间的斥力为F。让第三个完全相同的不带电金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则此时A、B之间的相互作用力大小为（）

A.

F44F​

B.

F88F​

C.

3F883F​

D.

F22F​如图所示，实线表示电场线，虚线表示一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子先后经过M、N两点。下列说法正确的是（）

A.粒子带负电

B.M点的电场强度大于N点的电场强度

C.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能

D.粒子在M点的动能大于在N点的动能如图所示，平行板电容器两极板M、N水平放置，并与一恒压直流电源相连。一带电液滴恰好静止在电容器中的P点。现将M板向下移动一小段距离，则（）

A.液滴将向下加速运动

B.P点的电势将升高

C.电容器的电容将增大

D.带电液滴的电势能将减少如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两个质量分别为m和2m的带同种电荷的小球A、B。现给A球一水平向右的初速度v₀，同时由静止释放B球。在以后的运动过程中，两球之间的库仑力（）

A.对两球都做正功

B.对两球都做负功

C.对A球做负功，对B球做正功

D.对A球做正功，对B球做负功如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器。闭合开关S后，将滑动变阻器R₂的滑片P向下移动，则（）

A.电压表示数增大，电流表示数减小

B.电源的输出功率一定增大

C.电源的效率一定减小

D.R₁消耗的功率一定减小如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压与电流的关系，直线b、c分别表示电阻R₁、R₂的电压与电流的关系。若将R₁、R₂分别单独接在该电源两端，则（）

A.R₁接在电源两端时，电源的输出功率较大

B.R₂接在电源两端时，电源的效率较高

C.R₁接在电源两端时，电源内部消耗的功率较小

D.R₁的阻值大于R₂的阻值如图所示，在竖直平面内有一半径为R的光滑绝缘半圆轨道，圆心为O。轨道处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为+q的小球从轨道上端的A点由静止释放，小球沿轨道下滑。已知重力加速度为g，则小球运动到最低点B时对轨道的压力大小为（）

A.

3mg−qE3mg−qE

B.

3mg+qE3mg+qE

C.

3mg−qE23mg−2qE​

D.

3mg+qE23mg+2qE​二、多项选择题（共4小题，每小题5分，共20分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）下列关于静电场的说法正确的是（）

A.电势为零的点，电场强度一定为零

B.在电势逐渐降低的方向上，电场强度方向可能电势升高

C.电场强度为零的点，电势不一定为零

D.正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越高的地方电势能越小如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一定角度，两极板与一直流电源相连。一带电微粒恰能在图示位置静止。现保持极板所带电荷量不变，将两极板绕O点沿顺时针方向缓慢转动一个小角度θ，则（）

A.带电微粒将向下运动

B.带电微粒仍将静止

C.电容器两极板间的电场强度将增大

D.电容器两极板间的电场强度将减小如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线。用该电源和小灯泡组成闭合电路时，下列说法正确的是（）

A.电源的总功率为6W

B.电源的输出功率为4W

C.电源的效率约为66.7%

D.小灯泡的电阻随电流的增大而减小如图所示，在水平向右的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一质量为m、带电荷量为+q的小球。将小球拉至A点，使细线水平伸直，由静止释放。小球运动到B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=60°。已知重力加速度为g，则小球从A运动到B的过程中（）

A.电场力做功为12mgL21​mgL

B.小球在B点时的动能为32mgL23​​mgL

C.小球在B点时细线的拉力大小为2mg2mg

D.小球运动到B点时，细线突然断裂，则小球将做匀变速曲线运动三、实验题（共2小题，共18分）（8分）在“测定金属的电阻率”实验中：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm。

（2）用多用电表粗测金属丝的电阻约为5Ω。为较精确地测量其电阻，实验室提供了以下器材：

A.电源E（电动势3V，内阻不计）

B.电流表A₁（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）

C.电流表A₂（量程0~3A，内阻约0.02Ω）

D.电压表V₁（量程0~3V，内阻约3kΩ）

E.电压表V₂（量程0~15V，内阻约15kΩ）

F.滑动变阻器R₁（0~10Ω，额定电流2A）

G.滑动变阻器R₂（0~1000Ω，额定电流1A）

H.开关、导线若干

①为减小测量误差，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填器材前的字母）

②请在图乙方框内画出实验电路图。（10分）某同学利用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻。除待测电池、开关和导线外，实验室还提供以下器材：

A.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω）

B.电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）

C.滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流2A）

（1）根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________（填“a”或“b”）端。

（3）该同学测得的数据如下表所示：U/V1.451.401.351.301.251.20I/A0.060.120.180.240.300.36请根据上表中的数据，在图丙所示的坐标纸中画出U-I图线。

（4）根据图线可得，该干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位小数）四、计算题（共3小题，共30分）（8分）如图所示，一质量为m=1.0×10⁻²kg、带电荷量为q=+1.0×10⁻⁵C的小球，用长为L=0.5m的绝缘细线悬挂于O点。整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小E=3.0×10³N/C。将小球拉至A点，使细线水平伸直，由静止释放。已知重力加速度g取10m/s²。求：

（1）小球运动到最低点B时的速度大小；

（2）小球运动到最低点B时细线的拉力大小。（10分）如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=2Ω，R₃=4Ω，电容器的电容C=20μF。求：

（1）闭合开关S后，电路稳定时通过R₁的电流；

（2）闭合开关S后，电路稳定时电容器所带的电荷量；

（3）断开开关S后，通过R₂的电荷量。（12分）如图所示，虚线MN左侧有一场强为E₁=E的匀强电场，方向水平向右。在MN右侧有一匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小E₂=E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。在MN左侧有一质量为m、带电荷量为+q的粒子，从A点由静止释放，经电场加速后，从P点垂直MN进入右侧区域。粒子在右侧区域做匀速圆周运动，垂直打在水平放置的挡板上的Q点。已知MN与挡板平行，间距为L，不计粒子重力。求：

（1）粒子进入右侧区域时的速度大小；

（2）粒子在右侧区域做匀速圆周运动的轨道半径；

（3）A点与MN之间的距离。参考答案及评分标准一、单项选择题（每题4分，共32分）A2.C3.B4.D5.CC7.B8.B二、多项选择题（每题5分，共20分）

9.BCD10.BD11.BC12.AD三、实验题（共18分）

13.（8分）

（1）0.398（0.396~0.399均给分）（2分）

（2）①B，D，F（各1分，共3分）

②如图所示（外接法、分压式）（3分）（10分）

（1）实物图连接如图（3分）

（2）a（1分）

（3）U-I图线如图所示（2分）

（4）1.50（1.48~1.52），0.83（0.80~0.86）（各2分，共4分）四、计算题（共30分）

15.（8分）

解：（1）小球从A运动到B的过程，由动能定理得：

mgL+qEL=12mvB2mgL+qEL=21​mvB2​

（2分）

代入数据解得：vB=2gL+2qELm=2×10×0.5+2×1×10−5×3×103×0.51×10−2vB​=2gL+m2qEL​​=2×10×0.5+1×10−22×1×10−5×3×103×0.5​​

m/s=

10+310+3​

m/s=

1313​

m/s（2分）

（2）在B点，对小球受力分析，由牛顿第二定律得：

T−mg=mvB2LT−mg=mLvB2​​

（2分）

代入数据解得：T=mg+mvB2L=0.1+0.01×130.5T=mg+mLvB2​​=0.1+0.01×0.513​

N=0.1+0.26N=0.36N（2分）（10分）

解：（1）闭合开关S，电路稳定后，R₁与R₂串联，再与R₃并联。

外电路总电阻：R外=(R1+R2)R3R1+R2+R3=(3+2)×43+2+4Ω=209ΩR外​=R1​+R2​+R3​(R1​+R2​)R3​​=3+2+4(3+2)×4​Ω=920​Ω

（1分）

总电流：I=ER外+r=12209+1A=12299A=10829AI=R外​+rE​=920​+112​A=929​12​A=29108​A

（1分）

路端电压：U=E−Ir=12−10829×1=24029VU=E−Ir=12−29108​×1=29240​V

（1分）

通过R₁的电流：I1=UR1+R2=240293+2A=4829AI1​=R1​+R2​U​=3+229240​​A=2948​A

（1分）

（2）电容器两端的电压等于R₃两端的电压：UC=U3=U=24029VUC​=U3​=U=29240​V

（1分）

电容器所带电荷量：Q=CUC=20×10−6×24029C=4.8×10−329C≈1.66×10−4CQ=CUC​=20×10−6×29240​C=294.8×10−3​C≈1.66×10−4C

（2分）

（3）断开开关S后，电容器通过R₂和R₃放电，放电的总电荷量即为Q。

由于R₂和R₃串联，通过它们的电流相等，所以通过R₂的电荷量等于总放电电荷量：Q2=Q=1.66×10−4CQ2​=Q=1.66×10−4C

（3分）（12分）

解：（1）粒子在MN左侧电场中加速，由动能定理：

qE1d=12mv2qE1​d=21​mv2

（1分）

得：v=2qEdmv=m2qEd​​

（1分）

（2）粒子在右侧区域受电场力和洛伦兹力，且电场力竖直向上，洛伦兹力提供向心力使粒子做匀速圆周运动。

由平衡条件：qE2=qvBqE2​=qvB

（2分）

得：v=E2B=EBv=BE2​​=B